Ein Systemmodell schafft Mehrwert Prozesse optimieren und Potenziale ausschöpfen

Wer wissen will, was möglich wäre, ohne viele aufwändige Messungen durchzuführen, braucht ein digitales Systemmodell. Damit wird die Simulation physikalischer Vorgänge am Computer ermöglicht, was eine gezielte und effiziente Optimierung nicht nur des Designs, sondern insbesondere auch des Betriebs und der Prozessführung ermöglicht. So lässt sich zum Beispiel eine Wärmepumpe effizienter gestalten, oder berechnen, wie eine lokale Energiegemeinschaft optimal vernetzt und geregelt wird.

Die Weiterentwicklung des digitalen Modells ist der Digital Twin. Hier wird zusätzlich ein automatisierter Datenaustausch in Echtzeit zwischen realem Objekt und Modell hergestellt. Dies eröffnet sehr viele Potenziale in der Anwendung des Modells während des gesamten Produktlebenszyklus.

Die Güte eines Systemmodells hängt davon ab, wie repräsentativ die Realität abgebildet wird. Nicht die höchste Genauigkeit ist entscheidend (je genauer, desto langsamer, fehleranfälliger und schwieriger interpretierbar), sondern das Abbilden der physikalisch und technisch relevanten Aspekte für den spezifischen Anwendungsfall. Dieser Arbeitsschritt erfordert viel Erfahrung.

Das Kompetenzzentrum Fluidmechanik und numerische Methoden hat über 20 Jahre Erfahrung in der Modellierung von physikalischen Systemen und Prozessen. Angefangen hat die Systemmodellierung mit Organic Rankine Cycle (ORC) Systemen. Heute erstellt die Forschungsgruppe Systemmodellierung, Digital Twins digitale Modelle und Zwillinge für verschiedenste Anwendungen, von Strömungs- und Energiesystemen, über mechanische Anlagen bis hin zu medizintechnischen Anwendungen. Dabei wird die Modellierungssprache Modelica™ eingesetzt, um dynamische Systemmodelle zu entwickeln und anzuwenden.